Виктор Франц Гесс (нем. Victor Franz Hess) родился 24 июня 1883 года в замке Вальдштайн недалеко от Дойчфейстрица, Штирия.
Гесс вырос в семье со средним достатком. Его отец, Винценц Гесс, был лесничим на службе у принца Эттинген-Валлерштайн. Виктор Франц Гесс начиная с 1893 по 1901 год учился в гимназии в Граце. Позже он поступил в университет Карла-Франценса, где в 1906 написал свою докторскую «Sub auspiciis Imperatoris».
В 1906 и 1907 годах он работал в институте минералов при Венском университете. С 1908 по 1920 год он был почетным профессором медицинской физики. В университете ветеринарной медицины в 1937 году он получил почетную докторскую степень.
С 1910 по 1920 год он работал в институте физики Венского университета, где познакомился с самыми последними открытиями в области радиоактивности в только что основанным Институте радия. Во время Первой мировой войны Гесс возглавлял рентгенологическое отделение резервного госпиталя.
В течение многих лет ученые были озадачены уровнями ионизирующего излучения, измеренными в атмосфере. В то время предполагалось, что излучение будет уменьшаться по мере увеличения расстояния от Земли, источника излучения. Гесс же напротив считал, что на большей высоте в атмосфере уровень радиации может фактически быть выше, чем на Земле. Гесс решил эту загадку, сначала значительно повысив точность измерительного оборудования, а затем лично взяв оборудование в воздух на воздушном шаре. Он систематически измерял излучение на высотах до 5,3 км в течение 1911-12 гг. Смелые полеты совершались как днем, так и ночью, со значительным риском для своей жизни.
Результат кропотливой работы Гесса был опубликован в трудах Венской академии наук и показал, что уровень радиации снижался на высоте около 1 км, но выше значительно возрастал, причем радиация, обнаруженная на уровне 5 км, была примерно вдвое больше, чем на уровне моря. Он пришел к выводу, что излучение проникало в атмосферу из космоса, и его открытие подтвердил Роберт Эндрюс Милликен в 1925 году, который дал излучению название «космические лучи». Открытие Гесса стимулировало появление новых открытий в физике элементарных частиц и ядерной физике.
В 1919 году Гесс был назначен доцентом в Университете Граца. Позже он начал свою работу в Соединенных Штатах и в течение двух лет закончил работу над медицинским применением радия. Вернувшись в Грац, он в основном занимался воздушным электричеством из-за нехватки средств. С 1931 года в качестве профессора в Университете Инсбрука он возглавлял недавно созданный Институт радиационных исследований. К сожалению, в те годы ему также пришлось пройти ампутацию большого пальца и операцию на гортани из-за ожогов от радия.
В 1936 году вместе с Карлом Дэвидом Андерсоном Гесс получил Нобелевскую премию по физике за работу, которая привела к открытию космических лучей. В 1937 году он снова стал работать в университете им. Карла Франценса в Граце.
Как космополитический мыслитель и активный католик, Гесс заявлял о своем неприятии национал-социализма. После присоединения Австрии к германскому рейху Гесс был арестован. В 1938 году, в возрасте 55 лет, без предварительного уведомления он был лишен пенсии. Он также был вынужден обменять деньги, полученные за Нобелевскую премию, на казначейские обязательства Германии. В том же году он эмигрировал в Соединенные Штаты со своей еврейской женой, где он продолжил работу в университете Фордхэм в Нью-Йорке. В 1944 году он получил гражданство США. После Второй мировой войны он несколько раз ездил в Вену и Инсбрук.Виктор Гесс похоронен на кладбище на горе Голгофа в Белых Равнинах (Нью-Йорк).